Η Ηλιοθερμία είναι η μέθοδος αξιοποίησης της Ηλιακής Ενέργειας για την παραγωγή Ζεστού Νερού Χρήσης και Θέρμανσης κτηρίων, η οποία αποτελεί την καθαρότερη και αποτελεσματικότερη ανανεώσιμη μορφή ενέργειας. Μέσω της ηλιακής ενέργειας θερμαίνεται ένα μεγάλο ποσοστό του νερού θέρμανσης ή ζεστού νερού χρήσης έχοντας ως αποτέλεσμα την μείωση κατανάλωσης ενέργειας στα συστήματα παραγωγής θέρμανσης (λέβητας ή αντλία θερμότητας) καθώς και στην ηλεκτρική κατανάλωση (αντίσταση).
To κυριότερο σύστημα ηλιοθερμίας είναι ο ηλιακός θερμοσίφωνας ο οποίος καλύπτει τις ανάγκες ενός κτηρίου σε ζεστά νερά χρήσης. Ο ηλιακός θερμοσίφωνας αποτελείται από έναν ηλιακό συλλέκτη και ενός θερμοδοχείου. Τα δύο αυτά μέρη συνδέονται μέσω ενός κλειστού κυκλώματος με σωληνώσεις και θερμαίνουν το νερό το οποίο βρίσκεται αποθηκευμένο στο θερμοδοχείο.
Μία άλλη εφαρμογή ηλιοθερμίας είναι το σύστημα βεβιασμένης κυκλοφορίας το οποίο αποτελείται από τους ηλιακούς συλλέκτες, τα θερμοδοχεία αποθήκευσης ζεστού νερού χρήσης και νερού θέρμανσης χώρων καθώς και από τον ηλιακό ελεγκτή, ο οποίος ελέγχει την θερμοκρασία στα θερμοδοχεία και ανάλογα με τις καιρικές συνθήκες επιλέγει αυτόματα αν θα λειτουργήσει ο κυκλοφορητής του ηλιακού συστήματος ή η βοηθητική πηγή θέρμανσης.
Οι ηλιακοί συλλέκτες απορροφούν το ηλιακό φως, συλλέγοντας την ηλιακή ενέργεια και την μετατρέπουν σε ωφέλιμη θερμική ενέργεια. Το ζεστό νερό που συλλέγεται μεταφέρεται στα θερμοδοχεία για την διατήρηση σταθερής θερμοκρασίας. Ο ηλιακός ελεγκτής φροντίζει κατά προτεραιότητα για την κάλυψη των αναγκών σε ζεστό νερό χρήσης και στη συνέχεια, η περίσσεια ωφέλιμη ενέργεια ζεσταίνει το θερμοδοχείο θέρμανσης χώρων. Εάν δεν καλύπτει η ηλιοθερμία τις ανάγκες θέρμανσης των χώρων τότε ο ελεγκτής δίνει εντολή έναυσης – εκκίνησης του βοηθητικού συστήματος θέρμανσης. Το κύριο πλεονέκτημα της ηλιοθερμίας είναι ότι συνεισφέρει στη θέρμανση χώρων χωρίς να καταργεί τις υπόλοιπες βοηθητικές πηγές θέρμανσης.